ForHosting KIT · 工学・建築

リニアレギュレータ電力計算機

Q: 静止電流やグランドピン電流は含まれますか？

いいえ。 この一次モデルは Pd = (Vin − Vout) · Iload と η ≈ Vout/Vin を用い、グランドピン電流を無視します。精密な熱設計ではこの見積もりの後にデータシートの Vin · Iq を加えてください。

Q: 負荷電流にはどの単位を使いますか？

アンペアです。 まずミリアンペアを換算してください。500 mA は 0.5 A です。非正または非有限の電流は検証に失敗し課金されません。

12 Vから5 Vへ0.5 Aで下げると、3.5 Wが熱になります。入力、出力、負荷電流を入れると、損失電力と負荷に届く電力、おおよその効率が分かり、ヒートシンク選びに役立ちます。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

入力電圧: 12
出力電圧: 5
負荷電流: 0.5

結果

電圧降下: 7
電力 (W): 3.5
負荷電力 (W): 2.5
入力電力 (W): 6

リニアレギュレータは余分な入出力差を熱に変えます。直列パス素子がより高い入力レールの下で固定出力を保つとき、電圧降下と負荷電流の積は連続的なパッケージ損失となり、ダイ・タブ・基板銅箔・外付けヒートシンクのいずれかから逃がす必要があります。本リニアレギュレータ電力計算機は、データシートと回路図が既に示す三つの数値—入力電圧 Vin、安定化出力 Vout、負荷電流 Iload—を受け取り、教科書どおりの恒等式 Pd が Vin マイナス Vout に Iload を掛けたものとして適用し、ワット単位の損失に加えて電圧降下・負荷電力・入力電力・近似効率 Vout 割る Vin を返します。

なぜリニアレギュレータは (Vin − Vout) · Iload を損失するか

古典的な直列リニアレギュレータでは、パス素子が未安定化入力と安定化出力の間に置かれ、Vout が設定値に留まるよう連続調整される制御抵抗として働きます。キルヒホッフの電圧則より、そのパス素子両端の電圧は Vin マイナス Vout であり、グランドピン電流や静止電流が負荷に比べて小さいとき、そこを流れる電流は実質的に負荷電流です。

二端子素子の瞬時電力は電圧と電流の積なので、パッケージ損失は Pd が括弧付き Vin マイナス Vout に Iload を掛けた形に簡約されます。この熱は避けられません。損失の各ワットはパッケージの熱経路を通ってシリコンを離れなければならず、接合温度が上がり過ぎるとレギュレータはフォールドバック・ドリフト・遮断のいずれかに至ります。

同じ数値から負荷電力 Vout 掛ける Iload と、グランド電流を無視した入力電力 Vin 掛ける Iload も得られ、効率は百分率で表した Vout 割る Vin の近似になります。

十二ボルトのレールを半アンペアで五ボルトに落とすと、負荷へは二・五ワットしか渡さない一方で三・五ワットを熱として捨てることになり、大降下・大電流が抵抗値の問題ではなくヒートシンクの問題である理由がここにあります。本機能はその一次熱予算をそのまま符号化します。

リニアレギュレータ電力計算機が現場で役立つ場面

入門の電力電子実験では、十二ボルト電源・五ボルトまたは三・三ボルトレギュレータ・指定負荷電流がよく課され、学生は TO-220 ヒートシンクを選ぶ前、あるいは部品をスイッチングに切り替える前にパッケージ損失を計算します。

ファームウェアとハードウェアの立ち上げチームは、より高い産業用バスからセンサ・無線・マイコン向け中間レールを寸法決めし、設計レビューの熱項目に Pd と近似効率を記録します。

焼けたパッケージから故障した線形段を復元する修理技術者は、刻印 Vout・測定 Vin・おおよその負荷しか分からないことが多く、信頼できるワット推定は銅箔もクリップヒートシンクもない過小部品の再実装を避けます。並列抵抗・分圧器・LED 直列抵抗・ツェナー降下の各ランディングは分離し、学生にも検索エンジンにも分かりやすい単一意図のページにしてください。

活用例

ヒートシンクとパッケージ選定

線形降下がパッケージを過熱する場合、TO-220 ヒートシンク・基板銅箔・スイッチングへ進む前に Vin・Vout・Iload から Pd を計算します。

CI フィクスチャの熱テーブル

ブラウザと同じ Pd 式を自動化し、在庫レギュレータが最大負荷でも電力上限を満たすことをフィクスチャで主張させます。

よくある質問

リニアレギュレータの電力損失はどう計算しますか？

正の Vin・Vout・アンペア単位の負荷電流を、Vout が厳密に Vin より小さい条件で送ってください。

静止電流やグランドピン電流は含まれますか？

いいえ。この一次モデルは Pd = (Vin − Vout) · Iload と η ≈ Vout/Vin を用い、グランドピン電流を無視します。精密な熱設計ではこの見積もりの後にデータシートの Vin · Iq を加えてください。

負荷電流にはどの単位を使いますか？

アンペアです。まずミリアンペアを換算してください。500 mA は 0.5 A です。非正または非有限の電流は検証に失敗し課金されません。

12 Vから5 Vに0.5 Aで下げると、どれくらい発熱しますか？

3.5 Wです。レギュレータにかかる7 Vに0.5 Aを掛けた分が熱になり、負荷に届くのは2.5 Wだけです。ヒートシンクが必要で、スイッチング方式を検討する目安にもなります。

リニアレギュレータの効率はどれくらいですか？

静止電流が小さければ、おおよそ出力電圧を入力電圧で割った値です。12 Vから5 Vの場合、入力の6 Wのうち負荷に届くのは半分未満です。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/linear-regulator-power

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/linear-regulator-power \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"input_voltage":12,"output_voltage":5,"load_current":0.5}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/linear-regulator-power", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "input_voltage": 12,
    "output_voltage": 5,
    "load_current": 0.5
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/linear-regulator-power",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "input_voltage": 12,
    "output_voltage": 5,
    "load_current": 0.5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/linear-regulator-power", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"input_voltage":12,"output_voltage":5,"load_current":0.5}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"input_voltage":12,"output_voltage":5,"load_current":0.5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/linear-regulator-power", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "input_voltage": 12,
  "output_voltage": 5,
  "load_current": 0.5
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.linear_regulator_power",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

出力が入力以上のときは有効な線形ヘッドルームがなく、ゼロや負の不合理値ではなく invalid_input で失敗します。

入力契約・応答形・エラー挙動

壁アダプタから論理レールへの典型例は入力十二・出力五・負荷電流〇・五です。宿題や迅速な熱チェックには無料のブラウザフォームを、ヒートシンク表や回帰フィクスチャの一括生成には同一契約のスクリプト呼び出しを用いてください。直列 LED 電流制限、シャントツェナー降下抵抗、デューティ付きスイッチング効率モデル、theta-JA 接合温度ソルバが必要な場合は、この三入力線形損失ページを過負荷にせず別ツールとして扱ってください。必須の有限正数を三つ含む JSON 本体を POST してください。未安定化または上流レールのボルト単位 input_voltage、安定化設定のボルト単位 output_voltage、出力から引き続けるアンペア単位 load_current です。vin、v_in、vs、supply_voltage、vout、v_out、vo、i_load、il、current、i_out などの別名はフォームやスクリプトの便宜のため受け付けますが、各量につきキーは一つだけです。欠落フィールド、非数値文字列、NaN、Infinity、非正値、および出力電圧が入力以上の場合は invalid_input で失敗し課金されません。成功時は整形済み入力のエコー、Vin マイナス Vout としての voltage_drop、パッケージ損失 Pd としての power_watts、Vout 掛ける Iload としての load_power_watts、Vin 掛ける Iload としての input_power_watts、Vout 割る Vin の百倍としての efficiency_percent、unit_power watt、method linear_regulator_dissipation、ならびに Pd と近似効率を再掲する formula 文字列を返します。成功した API 呼び出しの料金は公開ベースの $0.002 毎アイテムであり、検証失敗はプリペイド残高を消費しません。

リニアレギュレータ電力計算機が現場で役立つ場面

電子負荷をプログラムする量産試験フィクスチャは、各電流段で API を呼び、設計した熱経路が最悪損失を余裕付きでまだ覆うことを検証できます。本機能は純粋な parse エンジンのため、API 料金は成功アイテムあたり公開ベースの $0.002 であり、検証失敗は残高を消費しません。

連携の活用例

実験課題と設計レビュー

教科書的なリニアレギュレータ問題について、学生とレビュー担当者が決定論的なゴールデン回答で損失と近似効率を検証できるようにします。

技術的な質問

なぜ Vout は Vin より小さくなければなりませんか？

直列リニアレギュレータは電圧を下げることしかできません。Vout が Vin 以上ならヘッドルームがなく、式は有効な線形降下ではなく、要求は invalid_input で失敗します。

リニアレギュレータ電力計算機の料金は？

ブラウザツールは無料です。API 要求は成功呼び出しごとに前払い KIT 残高から $0.002 を使います。無効入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

リニアレギュレータ電力計算機

無料で実行

計算例

なぜリニアレギュレータは (Vin − Vout) · Iload を損失するか

リニアレギュレータ電力計算機が現場で役立つ場面

活用例

ヒートシンクとパッケージ選定

CI フィクスチャの熱テーブル

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

エラー

技術的な注記

入力契約・応答形・エラー挙動

リニアレギュレータ電力計算機が現場で役立つ場面

連携の活用例

実験課題と設計レビュー

技術的な質問

ありがとう